WaveRunner 8000HD示波器测试电机速度和角度
发布时间:2020/4/26 14:37:00在本文中,我们将介绍如何使用力科WaveRunner 8000HD电机驱动分析仪采集QEI A相,B相和Z索引信号,并将其转换为静态和动态的电机转速和角度值。我们将分别使用模拟通道和数字通道采集QEI信号
一、使用模拟通道采集QEI信号
图1是采集的2s时间的QEI A相、B相和Z索引信号(左侧),右侧波形是以4000:1比例随左侧波形的放大,设置的采样率为5 MS / s,采集了10MS的样点。
注意,从放大的模拟信号上,可以看到一些明显的瞬态干扰。用模拟通道采集QEI信号是评估信号质量的重要的步,可帮助描述如何正确设置后面的数字通道(MSO)采集。
二、速度和角度计算设置
图2是MDA电机驱动分析仪中计算机械速度、角度和转矩的设置对话框。我们使用了速度和角度设置1,选择方法为正交编码器,并将A,B和Z输入定义到相应的采集通道。输入Pulse / Rotation值为2048,并启用了角度追踪观察器(观察器状态)。MDA还可以使用偏移角来将测量到的QEI机械角度校正为转子磁场角度,以调试依赖于转子磁场角的控制系统的行为,例如矢量场定向控制(FOC)。
三、显示计算出的速度、角度值和波形
图3显示了采集的QEI信号波形、速度(橙色,右上角)波形和角度(品红色,右下角)波形以及数值表(平均值)和统计数据。图3 显示从QEI采集数据计算出的速度波形(黄色,右上)和角度波形(粉红,右下),同时显示了平均值(数值表)和统计数据,速度的平均值为1038 RPM; 角度的平均值为180°,在“速度波形”中可以看到角度追踪观察器中使用的数字滤波器的启动时间(这是此类数字滤波器的正常行为)。角度追踪观察器过滤速度值的变化,就像电机驱动控制系统做的一样。图4是另一种状况,只使用QEI A相和B相信号,没有使用Z索引脉冲,这样就无法计算角度,但是可以计算速度、统计数据和波形数据。
五、使用数字通道采集QEI信号
,我们展示MDA电机驱动分析仪如何使用其数字(MSO)通道来采集QEI A、B和Z信号,用于速度和角度计算。使用数字输入,可以节省模拟通道用于其他用途,如交流市电或驱动输出(PWM)波形,直流总线电压和电流测量,栅极驱动,传感器或控制/反馈信号。
图5是使用DATA0,DATA1和DATA2数字通道(也显示了DATA3至DATA7,但未使用)采集QEIA,B和Z信号。如前所述,在速度和角度设置对话框中将数字输入信号分配给A,B和Z。显示速度和角度波形、数字平均值表和统计数据,角度追踪观察器的使用也与以前的模拟通道输入类似。
六、总结
力科WaveRunner8000HD电机驱动分析仪内置强大的算法,可以从复杂的QEI编码数据中计算出速度和角度信息,并将信息以直观的波形显示,如同直接探测一样。额外的角度追踪观察滤波器,允许直接和电机驱动控制系统行为作对比。计算的数据可以与扭矩信息(也由MDA计算)一起计算机械功率。所有计算出的速度和角度信息和波形,与MDA采集或计算的所有其他信号在时间上相互关联,以完全了解逆变器部分、控制系统和系统级的动态行为。